CN108189864A - 行车轨面障碍物检测及清除装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及行车设备运维保障系统技术领域，特别是涉及一种行车轨面障碍物检测及清除装置。包括车体以及安装在车体前端的刮轨器，所述刮轨器与车体之间设置有感应机构，该刮轨器与车体转动连接，并与车体之间预紧，当障碍物阻力超过刮轨器预紧力时，所述刮轨器相对于所述车体转动并触发所述感应机构。本发明的有益效果是：通过设置刮轨器实现轨面障碍物的清除，并通过感应机构自动检测障碍物是否需要人工清除，同步实现对障碍物的准确检测以及清除，提高了工作效率。

Description

行车轨面障碍物检测及清除装置

技术领域

本发明涉及行车设备运维保障系统技术领域，特别是涉及一种行车轨面障碍物检测及清除装置。

背景技术

随着社会的进步和发展，现代化的控制技术越来越融入到现代化的生产技术之中，无人化智能行车由于其高效、安全、经济等诸多优势，已经得到广泛应用。相应的，为保障无人化智能行车的安全、可靠、稳定运行，智能行车的运维保障也尤为重要。

目前，针对智能行车的运维保障缺乏一个比较成熟、完善的系统，特别是智能行车运行过程中，轨道表面的情况对于行车的安全、可靠运行非常重要，造成的事故也是非常严重的。目前，人工操作的普通行车主要是通过在车轮前增加一个刮板，可以实现较小障碍物的清除，但是一旦存在无法清除的障碍物，就只能通过行车操作人员通过行车所受到的冲击和行车扭曲进行判断，并紧急停车，虽然可以避免事故的进一步扩大，但是由于事故发生时间较短，很难及时停车。但对于智能化无人行车，没有操作人员实时发现问题，同时也无法检测轨面上存在的障碍情况。因此，非常有必要探索一种智能行车轨面障碍物的自动检测及清除装置，来实现自动对轨面情况进行检测、对轨面障碍自动清除，并同时对行车进行保护的装置。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种行车轨面障碍物检测及清除装置，用于解决现有技术中行车无法自动检测并清除轨面障碍物的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种行车轨面障碍物检测及清除装置，包括车体以及安装在车体前端的刮轨器，所述刮轨器与车体之间设置有感应机构，该刮轨器与车体转动连接，并与车体之间预紧，当障碍物阻力超过刮轨器预紧力时，所述刮轨器相对于所述车体转动并触发所述感应机构。

本发明的有益效果是：通过设置刮轨器实现轨面障碍物的清除，并通过感应机构自动检测障碍物是否需要人工清除，同步实现对障碍物的准确检测以及清除，提高了工作效率。

进一步，所述车体通过摆动架与刮轨器连接，所述摆动架第一端与所述刮轨器连接，所述摆动架第二端与车体前端转动连接，并沿车体行进方向为车体提供动力缓冲。

进一步，所述摆动架第二端的下部通过第一支架座转动安装在所述车体前端，所述摆动架第二端的上部通过第二支架座安装在所述车体前端，所述第二支架座和摆动架第二端的上部之间通过缓冲器连接。

进一步，所述摆动架第二端的下部通过销轴与第一支架座转动连接，所述缓冲器的两端分别与第二支架座和摆动架第二端的上部铰接。

采用上述进一步方案的有益效果是：摆动架与车体和刮轨器的结构连接稳定灵活，有利于摆动架的运动和复位，准确灵活的为行车自动停车提供缓冲力，降低车体受到的冲击。

进一步，所述感应机构为传感器，所述传感器安装在所述摆动架第一端上，所述刮轨器与所述摆动架连接的一端上设有触发板，所述刮轨器旋转带动触发板触发传感器。

进一步，所述摆动架第一端上设有用于限制所述刮轨器旋转幅度的限位块，所述刮轨器与摆动架连接的一端上设有限位凸起，所述刮轨器旋转带动限位凸起抵住限位块，并同时触发感应机构。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过感应机构是否触发检测障碍物是否需要人工清除，检测操作简单准确；设置限位块实现刮轨器旋转幅度的限制避免障碍物穿过刮轨器的底部，并且通过限位块将力传递到摆动架和缓冲器，使得摆动架和缓冲器为行车自动停车提供缓冲力。

进一步，所述刮轨器上设有用于为刮轨器推动障碍物提供预紧力的预紧弹簧。

进一步，所述预紧弹簧为扭转弹簧。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过预紧弹簧为刮轨器清除障碍物提供预紧作用力，当障碍物的阻力大于预紧弹簧的预紧力时才进行旋转触发感应机构，结构简单，运行稳定不易出错，并且障碍物清除后刮轨器能自动旋转复位。

进一步，所述刮轨器的下端与轨面间距为1.5mm～2.5mm，有利于避免障碍物由刮轨器的底部穿过，避免遗漏障碍物。

进一步，还包括控制系统，所述控制系统与感应机构连接，并根据感应机构反馈信号控制车体运行或停止，有利于实现无人行车进行轨面障碍物的清除，提高轨面障碍物自动清除的效率。

附图说明

图1显示为本发明实施例的行车轨面障碍物检测及清除装置的结构示意图；

图2显示为图1中局部A的放大示意图。

零件标号说明

1 车体；

2 车轮；

3 轨道；

4 摆动架；

41 第一支架座；

42 第二支架座；

43 销轴；

44 缓冲器；

5 传感器；

6 刮轨器；

61 限位凸起；

62 限位柱；

63 触发板；

7 限位块；

8 预紧弹簧。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

在对本发明实施例进行详细叙述之前，先对本发明的应用环境进行描述。本发明的技术主要是应用于行车清除障碍物系统领域，特别是应用于无人化行车的障碍物清除领域。本发明是解决行车在清除障碍物时无法检测障碍物的阻力，无法判断是否需要人工清除，并且行车在自动停车时容易受到冲击的问题。

如图1所示，本发明实施例的行车轨面障碍物检测及清除装置，包括车体1以及安装在车体1前端的刮轨器6，刮轨器6和车体1之间设置有感应机构，该刮轨器6与车体1转动连接，并与车体1之间预紧，车体1前端的底部安装有车轮2，车轮2在轨道3上行走，使得刮轨器6推动清除轨道3表面上的障碍物，当障碍物阻力超过刮轨器预紧力时，刮轨器6相对于车体1转动并触发感应机构；当障碍物的阻力小于刮轨器预紧力时，车体1前进推走障碍物。在本实施例中，刮轨器6为摆动式刮轨器，在初始状态时，刮轨器6下端的最低点与轨面间距为1.5mm～2.5mm，刮轨器6与轨面保持合适的间距避免刮轨器6在翻转过程中轨道上的障碍物由刮轨器6的下端穿过，避免清除过程中遗漏障碍物。

如图1所示，车体1通过摆动架4与刮轨器6连接，摆动架4第一端与刮轨器6连接，摆动架4第二端与车体1前端转动连接，摆动架4沿车体行进方向为车体提供动力缓冲。其中，摆动架4第二端的下部通过第一支架座41转动安装在车体1前端，第一支架座41固定安装在车体1前端，摆动架4第二端的下部通过销轴43与第一支架座41转动连接；摆动架4第二端的上部通过第二支架座42安装在车体1前端，第二支架座42和摆动架4第二端的上部之间通过缓冲器44连接，第二支架座42固定安装在车体1前端，并未位于第一支架座41的上方，缓冲器44的两端分别与第二支架座42和摆动架4第二端的上部铰接。当车体1停车时，摆动架4第一端受力，摆动架4以销轴43为支点进行旋转缓冲车体1受到的冲击。

如图1所示，在本实施例中，摆动架4的纵向截面为三角形结构，摆动架4第一端的第一顶角处与刮轨器6转动连接，刮轨器6上设有用于为刮轨器6推动障碍物提供预紧力的预紧弹簧8，在本实施例中，刮轨器6通过销轴与摆动架4转动连接，预紧弹簧8安装在该销轴上，预紧弹簧8为扭转弹簧，该销轴设置在刮轨器6靠近限位块7的一端上，刮轨器6上还设有用于预紧弹簧8限位的限位柱62，预紧弹簧8的两个定位支脚可以分别抵住限位块7和限位柱62，实现预紧弹簧8的固定，使得限位块7不仅可以对刮轨器6转动限位，还可以实现预紧弹簧8的固定，该结构设计布局紧凑，简化了结构设计；摆动架4第二端上部的第二顶角处与缓冲器44连接，摆动架4第二端下部的第三顶角处与第一支架座41连接，并且在水平方向上，第二顶角位于第一顶角和第三顶角之间，采用该结构设计当摆动架4受到冲击时，摆动架4以第三顶角为铰接点旋转，缓冲器44伸长提供缓冲力，减小车体1受到的冲击，转动缓冲灵活，当障碍物清除后缓冲器44收缩带动摆动架4复位，结构稳定。

如图1和图2所示，还包括控制系统，控制系统与感应机构连接，并根据感应机构反馈信号控制车体1运行或停止。在本实施例中，感应机构为传感器，传感器5安装在摆动架4第一端上，刮轨器6与摆动架4连接的一端上设有触发板63，刮轨器6旋转时便带动触发板63转动触发传感器5，传感器5触发后将信号传递到控制系统，控制系统根据预设程序控制车体1停止运行。摆动架4第一端上设有限制刮轨器6旋转幅度的限位块7，刮轨器6与摆动架4连接的一端上设有限位凸起61，刮轨器6旋转带动限位凸起61抵住限位块7实现刮轨器6的旋转限位，并同时使得触发板63跟着刮轨器6转动触发传感器5。如图2所示，传感器5位于触发板63和限位凸起61之间，限位凸起61位于传感器5和限位块7之间，采用该结构布局当刮轨器6顺时针旋转时，限位凸起61和限位块7抵触的同时，触发板63触发传感器5，实现旋转限位和感应触发的同步进行。刮轨器6旋转限位的同时触发了传感器5，控制系统控制行车停止运行并人工清除障碍物，并且刮轨器6同步停止旋转避免障碍物从刮轨器6底部穿过，有效的实现了障碍物的智能检测。

其工作过程为：当轨道3表面上的障碍物的阻力小于刮轨器6上预紧弹簧8的预紧力时，车体1前进带动刮轨器6推动障碍物移动，便清楚轨道3上的障碍物；当轨道3表面上的障碍物的阻力大于刮轨器6上预紧弹簧8的预紧力时，车体1继续前进时，刮轨器6与障碍物抵触，在障碍物的阻力下使得刮轨器6顺时针旋转，刮轨器6旋转过程中限位凸起61和限位块7抵触，同时触发板63触碰传感器5，传感器5触发将信号传送到控制系统，控制系统控制行车停止运行，行车在制动过程中由于惯性作用，行车继续前行，摆动架4绕销轴43旋转，缓冲器44给与行车一个较大的阻尼，使得行车平缓停车，避免刚性接触对行车造成较大冲击，避免对设备造成冲击伤害。

本发明的行车轨面障碍物检测及清除装置在行进过程中判断轨道上的障碍物是否能够清除，若无法清除便停车进行人工清除，行车在停车过程中通过缓冲机构减小障碍物对行车的冲击，提高了无人行车清除轨道障碍物的效率，延长了行车的使用寿命。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种行车轨面障碍物检测及清除装置，包括车体以及安装在车体前端的刮轨器，其特征在于：所述刮轨器与车体之间设置有感应机构，该刮轨器与车体转动连接，并与车体之间预紧，当障碍物阻力超过刮轨器预紧力时，所述刮轨器相对于所述车体转动并触发所述感应机构。

2.根据权利要求1所述的行车轨面障碍物检测及清除装置，其特征在于：所述车体通过摆动架与刮轨器连接，所述摆动架第一端与所述刮轨器连接，所述摆动架第二端与车体前端转动连接，并沿车体行进方向为车体提供动力缓冲。

3.根据权利要求2所述的行车轨面障碍物检测及清除装置，其特征在于：所述摆动架第二端的下部通过第一支架座转动安装在所述车体前端，所述摆动架第二端的上部通过第二支架座安装在所述车体前端，所述第二支架座和摆动架第二端的上部之间通过缓冲器连接。

4.根据权利要求3所述的行车轨面障碍物检测及清除装置，其特征在于：所述摆动架第二端的下部通过销轴与第一支架座转动连接，所述缓冲器的两端分别与第二支架座和摆动架第二端的上部铰接。

5.根据权利要求2所述的行车轨面障碍物检测及清除装置，其特征在于：所述感应机构为传感器，所述传感器安装在所述摆动架第一端上，所述刮轨器与所述摆动架连接的一端上设有触发板，所述刮轨器旋转带动触发板触发传感器。

6.根据权利要求2所述的行车轨面障碍物检测及清除装置，其特征在于：所述摆动架第一端上设有用于限制所述刮轨器旋转幅度的限位块，所述刮轨器与摆动架连接的一端上设有限位凸起，所述刮轨器旋转带动限位凸起抵住限位块，并同时触发感应机构。

7.根据权利要求1所述的行车轨面障碍物检测及清除装置，其特征在于：所述刮轨器上设有用于为刮轨器推动障碍物提供预紧力的预紧弹簧。

8.根据权利要求7所述的行车轨面障碍物检测及清除装置，其特征在于：所述预紧弹簧为扭转弹簧。

9.根据权利要求1所述的行车轨面障碍物检测及清除装置，其特征在于：所述刮轨器的下端与轨面间距为1.5mm～2.5mm。

10.根据权利要求1所述的行车轨面障碍物检测及清除装置，其特征在于：还包括控制系统，所述控制系统与感应机构连接，并根据感应机构反馈信号控制车体运行或停止。